植食性昆虫寄主转移至外来植物的早期适应机制解析

为解决外来植物入侵生态系统中植食性昆虫的适应性演化问题，研究人员开展宿主转移机制研究，揭示了昆虫通过形态、生理（如解毒酶基因表达突变、水平基因转移HGT）和行为协同适应新寄主的动态过程，为生物入侵防控提供理论依据。

　　

当外来植物入侵生态系统时，它们可能成为本土植食性昆虫的新食物来源。然而在入侵初期，昆虫往往缺乏利用这些植物的适应性。该研究系统解析了昆虫向新寄主转移过程中的关键适应机制：

形态上，口器结构可能发生特化以应对新植物组织；生理层面涉及多维度重构，包括解毒酶系（如细胞色素P450¹）和消化酶的基因表达调控，通过靶位点突变（如钠离子通道基因_Vssc）提升抗毒性，甚至借助水平基因转移(HGT)获得外源代谢基因；行为上则表现为产卵偏好性和取食策略的适应性改变。

研究特别指出，昆虫与共生微生物（如肠道菌群）的互作可显著增强其代谢外来植物次生化合物的能力。通过建立数学模型，研究者预测了不同适应路径（生理先导型vs行为驱动型）对宿主转移成功率的影响，为理解生物协同进化提供了新视角。

¹注：P450代表细胞色素P450单加氧酶超家族